JPH08126201A - キャリア成分抑制方法 - Google Patents
キャリア成分抑制方法Info
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- JPH08126201A JPH08126201A JP6252568A JP25256894A JPH08126201A JP H08126201 A JPH08126201 A JP H08126201A JP 6252568 A JP6252568 A JP 6252568A JP 25256894 A JP25256894 A JP 25256894A JP H08126201 A JPH08126201 A JP H08126201A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不要な直並列共振を抑えてキャリア成分を確
実に抑制する。 【構成】 ＰＷＭインバータ構成の補償装置１を電力系
統２に接続して高調波補償を行うにおいて、ＰＷＭイン
バータのキャリア成分を減衰させるフィルタ３Ｂを設
け、このフィルタは、キャリア周波数に共振周波数を合
わせるＬＣＲ直列共振フィルタ構成とすることで不要な
直並列共振を抑えてキャリア成分のみを減衰させる。ま
た、コンデンサは電力系統の特性変化に応じて複数のコ
ンデンサＣ1〜Ｃnを選択的に追加・解列することによ
り、電力系統の特性変化によりフィルタの共振周波数が
キャリア周波数帯域からずれるのを防止し、電力系統の
特性変化にもキャリア成分の確実な減衰を得る。
実に抑制する。 【構成】 ＰＷＭインバータ構成の補償装置１を電力系
統２に接続して高調波補償を行うにおいて、ＰＷＭイン
バータのキャリア成分を減衰させるフィルタ３Ｂを設
け、このフィルタは、キャリア周波数に共振周波数を合
わせるＬＣＲ直列共振フィルタ構成とすることで不要な
直並列共振を抑えてキャリア成分のみを減衰させる。ま
た、コンデンサは電力系統の特性変化に応じて複数のコ
ンデンサＣ1〜Ｃnを選択的に追加・解列することによ
り、電力系統の特性変化によりフィルタの共振周波数が
キャリア周波数帯域からずれるのを防止し、電力系統の
特性変化にもキャリア成分の確実な減衰を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統に接続するＰ
ＷＭインバータにおけるキャリア成分の抑制方法に関す
る。
ＷＭインバータにおけるキャリア成分の抑制方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電力系統に半導体電力変換装置が接続さ
れるときに発生する波形歪みや力率低下を補償するため
に電力系統に対して補償電圧・電流を授受する補償装置
（アクティブフィルタ）や、負荷側から電力系統に回生
する回生用インバータ、電力融通用インバータ等には出
力電圧・電流波形を忠実にするＰＷＭインバータが採用
される。
れるときに発生する波形歪みや力率低下を補償するため
に電力系統に対して補償電圧・電流を授受する補償装置
（アクティブフィルタ）や、負荷側から電力系統に回生
する回生用インバータ、電力融通用インバータ等には出
力電圧・電流波形を忠実にするＰＷＭインバータが採用
される。
【０００３】ＰＷＭインバータでは、主回路の各相スイ
ッチをＰＷＭ波形にしたがって制御する。このためのＰ
ＷＭ波形は、キャリア信号と、補償波形や正弦波とのレ
ベル比較を行うことにより生成する。
ッチをＰＷＭ波形にしたがって制御する。このためのＰ
ＷＭ波形は、キャリア信号と、補償波形や正弦波とのレ
ベル比較を行うことにより生成する。
【０００４】ＰＷＭインバータと電力系統との接続に
は、出力波形に含まれるキャリアの周波数成分が系統側
へ悪影響を及ぼさないようフィルタで吸収している。
は、出力波形に含まれるキャリアの周波数成分が系統側
へ悪影響を及ぼさないようフィルタで吸収している。
【０００５】図５は、従来のフィルタ回路を設けた構成
図を示す。補償装置１と系統２との間には、等価的に補
償装置結合リアクタンスＬ１と系統接続トランスのリア
クタンスＬ２と系統側リアクタンスＬ３が介在する。キ
ャリア成分吸収フィルタ３は、補償装置１の出力側に設
けられ、コンデンサＣと抵抗Ｒの直列接続になるＣＲフ
ィルタに構成される。
図を示す。補償装置１と系統２との間には、等価的に補
償装置結合リアクタンスＬ１と系統接続トランスのリア
クタンスＬ２と系統側リアクタンスＬ３が介在する。キ
ャリア成分吸収フィルタ３は、補償装置１の出力側に設
けられ、コンデンサＣと抵抗Ｒの直列接続になるＣＲフ
ィルタに構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図６は、従来のフィル
タ３による周波数特性（アドミッタンス）を示す。この
特性は、補償装置１から出力される高調波電圧（補償電
圧）ＶHと系統２へ流出する高調波電流（補償電流）Ｉ
2hの比を示し、補償装置１からみた出力側のアドミッタ
ンス特性全体を示している。また、キャリア周波数ｆ＝
５ＫＨZ、１０ＫＨZの場合を示す。
タ３による周波数特性（アドミッタンス）を示す。この
特性は、補償装置１から出力される高調波電圧（補償電
圧）ＶHと系統２へ流出する高調波電流（補償電流）Ｉ
2hの比を示し、補償装置１からみた出力側のアドミッタ
ンス特性全体を示している。また、キャリア周波数ｆ＝
５ＫＨZ、１０ＫＨZの場合を示す。
【０００７】
【数１】Ｙ（ｊω）＝Ｉ2h（ｊω）／ＶH（ｊω） この周波数特性からも明らかなように、各キャリア周波
数でアドミッタンスが十分に小さくなり、系統への流出
電流を小さくすることができる。
数でアドミッタンスが十分に小さくなり、系統への流出
電流を小さくすることができる。
【０００８】しかし、これらのキャリア周波数よりも低
い帯域で直列共振と並列共振が発生する。このため、補
償装置が制御している高調波電圧又は電流（キャリア周
波数よりも低い周波数）もこの共振特性の影響を受けて
しまう。
い帯域で直列共振と並列共振が発生する。このため、補
償装置が制御している高調波電圧又は電流（キャリア周
波数よりも低い周波数）もこの共振特性の影響を受けて
しまう。
【０００９】例えば、補償装置１が補償する高調波電圧
が９００ＨZ前後、そのキャリア周波数が５ＫＨZの場合
は、補償装置からみた出力アドミッタンスが小さくな
り、補償電流が小さく抑えられてしまい、不足補償にな
る。逆に、補償する高調波が１.５ＫＨZ前後では共振に
より補償電流が増幅され、過補償になる。
が９００ＨZ前後、そのキャリア周波数が５ＫＨZの場合
は、補償装置からみた出力アドミッタンスが小さくな
り、補償電流が小さく抑えられてしまい、不足補償にな
る。逆に、補償する高調波が１.５ＫＨZ前後では共振に
より補償電流が増幅され、過補償になる。
【００１０】すなわち、補償装置は、本来、連系する系
統側の特性だけをみて制御すべきところを、フィルタ特
性も含めたもので制御してしまうため、有効な補償が行
われないばかりか、共振による過出力で機器の損傷を招
く恐れもある。
統側の特性だけをみて制御すべきところを、フィルタ特
性も含めたもので制御してしまうため、有効な補償が行
われないばかりか、共振による過出力で機器の損傷を招
く恐れもある。
【００１１】本発明の目的は、不要な直並列共振を抑え
てキャリア成分を確実に抑制する方法を提供することに
ある。
てキャリア成分を確実に抑制する方法を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、ＰＷＭインバータと電力系統との電力授
受により高調波補償等を行い、該電力系統とＰＷＭイン
バータとの接続点に該ＰＷＭインバータのキャリア成分
を減衰させるフィルタを設ける構成において、前記フィ
ルタは、前記キャリア周波数に共振周波数を合わせるＬ
ＣＲ直列共振フィルタ構成にし、かつコンデンサＣは電
力系統の特性変化に応じて複数のコンデンサを選択的に
追加・解列してフィルタの共振周波数をキャリア周波数
に合わせることを特徴とする。
決を図るため、ＰＷＭインバータと電力系統との電力授
受により高調波補償等を行い、該電力系統とＰＷＭイン
バータとの接続点に該ＰＷＭインバータのキャリア成分
を減衰させるフィルタを設ける構成において、前記フィ
ルタは、前記キャリア周波数に共振周波数を合わせるＬ
ＣＲ直列共振フィルタ構成にし、かつコンデンサＣは電
力系統の特性変化に応じて複数のコンデンサを選択的に
追加・解列してフィルタの共振周波数をキャリア周波数
に合わせることを特徴とする。
【００１３】
【作用】フィルタをＬＣＲ共振回路とすることで、不要
な直並列共振を抑えてキャリア成分のみを減衰させる。
な直並列共振を抑えてキャリア成分のみを減衰させる。
【００１４】また、電力系統の特性変化によりフィルタ
の共振周波数がキャリア周波数帯域からずれるのをコン
デンサの追加・解列により防止し、電力系統の特性変化
にもキャリア成分の確実な減衰を得る。
の共振周波数がキャリア周波数帯域からずれるのをコン
デンサの追加・解列により防止し、電力系統の特性変化
にもキャリア成分の確実な減衰を得る。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。同図が図５と異なる部分は、キャリア成分吸収フィ
ルタ３ＡをリアクトルＬとコンデンサＣと抵抗Ｒの直列
になるＬＣＲ直列共振フィルタとした点にある。
る。同図が図５と異なる部分は、キャリア成分吸収フィ
ルタ３ＡをリアクトルＬとコンデンサＣと抵抗Ｒの直列
になるＬＣＲ直列共振フィルタとした点にある。
【００１６】このフィルタ３Ａは、その共振周波数が補
償装置１のキャリア周波数に合わされ、抵抗Ｒによりせ
ん鋭度Ｑが調整される。
償装置１のキャリア周波数に合わされ、抵抗Ｒによりせ
ん鋭度Ｑが調整される。
【００１７】本実施例によるフィルタ３Ａの周波数特性
は、図２に例示するように、図６の従来フィルタ特性に
比べて、キャリア周波数成分のみを減衰させ、しかも直
並列共振による周波数特性の変動を小さくして不要な振
動成分の発生を防止することができる。
は、図２に例示するように、図６の従来フィルタ特性に
比べて、キャリア周波数成分のみを減衰させ、しかも直
並列共振による周波数特性の変動を小さくして不要な振
動成分の発生を防止することができる。
【００１８】ここで、系統１の特性が変動すると、フィ
ルタ特性も変動し、減衰すべき周波数帯域がずれてしま
うことがある。そこで、系統の特性変動にも対応できる
実施例を図３に示す。
ルタ特性も変動し、減衰すべき周波数帯域がずれてしま
うことがある。そこで、系統の特性変動にも対応できる
実施例を図３に示す。
【００１９】同図において、フィルタ３Ｂは、ＬＣＲ直
列共振回路を構成するのに、複数のコンデンサＣ1〜Ｃn
をスイッチＭＳ1〜ＭＳnで選択的に投入と解列ができる
ようにする。
列共振回路を構成するのに、複数のコンデンサＣ1〜Ｃn
をスイッチＭＳ1〜ＭＳnで選択的に投入と解列ができる
ようにする。
【００２０】図４は、フィルタ３Ａのコンデンサの投入
・解列制御フローチャートを示す。補償装置１と系統２
を連系した状態において、補償装置１の高周波電圧ＶH
の読み込み（ステップＳ１）と、系統２に流出する高調
波電流Ｉ2hの読み込み（ステップＳ２）を行うことでそ
のときのアドミッタンス（キャリア周波数におけるアド
ミッタンス）Ｙnを計算し（ステップＳ３）、このアド
ミッタンスＹnと前回計算のアドミッタンスＹn-1との差
が許容値Δ以下にあるか否かを判定する（ステップＳ
４）。
・解列制御フローチャートを示す。補償装置１と系統２
を連系した状態において、補償装置１の高周波電圧ＶH
の読み込み（ステップＳ１）と、系統２に流出する高調
波電流Ｉ2hの読み込み（ステップＳ２）を行うことでそ
のときのアドミッタンス（キャリア周波数におけるアド
ミッタンス）Ｙnを計算し（ステップＳ３）、このアド
ミッタンスＹnと前回計算のアドミッタンスＹn-1との差
が許容値Δ以下にあるか否かを判定する（ステップＳ
４）。
【００２１】許容値Δ以内にあれば今回求めたアドミッ
タンスＹnを前回値Ｙn-1としてステップＳ１に戻る繰り
返し処理をしておく（ステップＳ５）。このとき、系統
の特性変化が無く、前回と同じ特性と判定して、現在の
コンデンサ投入状態でキャリア成分に合わせた帯域のフ
ィルタ特性を得る。
タンスＹnを前回値Ｙn-1としてステップＳ１に戻る繰り
返し処理をしておく（ステップＳ５）。このとき、系統
の特性変化が無く、前回と同じ特性と判定して、現在の
コンデンサ投入状態でキャリア成分に合わせた帯域のフ
ィルタ特性を得る。
【００２２】許容値Δを越えるアドミッタンス変化が発
生したとき、今回値Ｙnと前回値Ｙn -1との大小を比較し
（ステップＳ６）、Ｙn≧Ｙn-1であればコンデンサＣ1
〜Ｃnの内の１台を追加投入する（ステップＳ７）。逆
に、Ｙn＜Ｙn-1であれば、コンデンサを１台解列する
（ステップＳ８）。
生したとき、今回値Ｙnと前回値Ｙn -1との大小を比較し
（ステップＳ６）、Ｙn≧Ｙn-1であればコンデンサＣ1
〜Ｃnの内の１台を追加投入する（ステップＳ７）。逆
に、Ｙn＜Ｙn-1であれば、コンデンサを１台解列する
（ステップＳ８）。
【００２３】本実施例によれば、コンデンサＣ1〜Ｃnの
投入・解列制御により、フィルタ３Ａの共振周波数を系
統２の特性変化にも常にキャリア周波数帯域に合わせる
ことができ、系統の特性変化に拘わらず、キャリア周波
数成分を確実に減衰させることができる。
投入・解列制御により、フィルタ３Ａの共振周波数を系
統２の特性変化にも常にキャリア周波数帯域に合わせる
ことができ、系統の特性変化に拘わらず、キャリア周波
数成分を確実に減衰させることができる。
【００２４】なお、実施例において、補償装置１に代え
て回生用や電力融通用のＰＷＭインバータを系統に接続
する装置に適用して同等の作用効果を得ることができ
る。
て回生用や電力融通用のＰＷＭインバータを系統に接続
する装置に適用して同等の作用効果を得ることができ
る。
【００２５】また、実施例において、キャリア周波数の
整数倍（２倍以上）の周波数成分も減衰させるには、キ
ャリア周波数の整数倍に共振周波数を合わせた複数のフ
ィルタを設けることで対応できる。
整数倍（２倍以上）の周波数成分も減衰させるには、キ
ャリア周波数の整数倍に共振周波数を合わせた複数のフ
ィルタを設けることで対応できる。
【００２６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、電力系
統とＰＷＭインバータとの接続点にキャリア成分を減衰
させるフィルタを設けるにおいて、フィルタをキャリア
周波数に共振周波数を合わせたＬＣＲ共振回路とし、電
力系統の特性変化によりフィルタの共振周波数がキャリ
ア周波数帯域からずれるのをコンデンサの追加・解列に
より防止するようにしたため、以下の効果がある。
統とＰＷＭインバータとの接続点にキャリア成分を減衰
させるフィルタを設けるにおいて、フィルタをキャリア
周波数に共振周波数を合わせたＬＣＲ共振回路とし、電
力系統の特性変化によりフィルタの共振周波数がキャリ
ア周波数帯域からずれるのをコンデンサの追加・解列に
より防止するようにしたため、以下の効果がある。
【００２７】（１）不要な直並列共振を抑えることがで
き、補償装置や電力系統に悪影響を与えることが無くな
る。
き、補償装置や電力系統に悪影響を与えることが無くな
る。
【００２８】（２）電力系統の特性変化によりフィルタ
の共振周波数がキャリア周波数帯域からずれるのを防止
でき、電力系統の特性変化にもキャリア成分の確実な減
衰ができる。
の共振周波数がキャリア周波数帯域からずれるのを防止
でき、電力系統の特性変化にもキャリア成分の確実な減
衰ができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図。
【図２】ＬＣＲフィルタの特性図。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図４】図３の実施例におけるコンデンサの投入・解列
制御フローチャート。
制御フローチャート。
【図５】従来の構成図。
【図６】ＣＲフィルタの特性図。
１…補償装置 ２…電力系統 ３、３Ａ、３Ｂ…フィルタ
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＷＭインバータと電力系統との電力授
受により高調波補償等を行い、該電力系統とＰＷＭイン
バータとの接続点に該ＰＷＭインバータのキャリア成分
を減衰させるフィルタを設ける構成において、前記フィ
ルタは、前記キャリア周波数に共振周波数を合わせるＬ
ＣＲ直列共振フィルタ構成にし、かつコンデンサＣは電
力系統の特性変化に応じて複数のコンデンサを選択的に
追加・解列してフィルタの共振周波数をキャリア周波数
に合わせることを特徴とするキャリア成分抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6252568A JPH08126201A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | キャリア成分抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6252568A JPH08126201A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | キャリア成分抑制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08126201A true JPH08126201A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17239192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6252568A Pending JPH08126201A (ja) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | キャリア成分抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08126201A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-10-19 JP JP6252568A patent/JPH08126201A/ja active Pending
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